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Pubblicato il
11.1.2022

Come funziona la stampa 3d?

La stampa 3D, nota anche come manifattura additiva, prevede la creazione di oggetti tridimensionali direttamente dal modello digitale
Tecnologie

La stampa 3D, nota anche come manifattura additiva, prevede la creazione di oggetti tridimensionali direttamente dal modello digitale. Gli oggetti sono realizzati sovrapponendo gli strati di materiale, in un processo additivo. Tutti questi strati possono essere visti come sezioni sottili di un manufatto finale.

La stampa 3D è un'alternativa alla produzione sottrattiva, che è il processo per tagliare metalli o plastica utilizzando utensili taglienti. La stampa 3D consente di formare forme complesse utilizzando meno materiale rispetto ai processi di produzione tradizionali e meno manodopera.

Esistono diversi processi di stampa 3D che hanno principi di base in comune. Per iniziare, è necessario creare un file CAD contenente un modello digitale 3D di oggetti per scopi di produzione. Il software di produzione additiva quindi suddivide questo documento in strati e li invia alla stampante per l'avvio della lavorazione.

Di seguito vediamo nel dettaglio come funziona il processo di stampa e le principali differenze tra le diverse tecnologie di stampa.

Indice dei contenuti:

  • Come funzionano le stampanti 3D?
  • Tipi di tecnologie e processi di stampa 3D
  • Qual è il miglior software per la stampa 3D?
  • In quali settori è utile la stampa 3D?
  • Quali sono i vantaggi della stampa 3D?
  • Cosa sono i servizi di stampa 3D?
  • Conclusione

Come funzionano le stampanti 3D?

La stampante funziona generalmente come una stampante a getto d'inchiostro convenzionale: nel processo di stampa tridimensionale diretto la testina si muove mentre eroga un polimero o un altro materiale strato per strato e attende che lo strato si asciughi prima di sovrapporre quello successivo. In pratica, aggiunge migliaia di stampe 2D per creare strutture 3D.

La stampa 3D è stata sviluppata come prodotto per la produzione additiva, un processo che ricorda il metodo della stampa a getto d'inchiostro tradizionale, anche se solo in 3 dimensioni.

Sono richiesti software di alta qualità, materiali di diversi tipi (polveri, liquidi, filamenti,...) e strumenti di precisione per produrre oggetti tridimensionali.  

Tipi di tecnologie e processi di stampa 3D

Sul mercato è disponibile una vasta gamma di tecnologie di stampa 3D. Si differenziano per materiali utilizzati, processi, velocità e costi.

Le tecnologie di stampa 3D possono essere classificate come segue:

  • Sinterizzazione laser selettiva (SLS)
  • Fusione laser selettiva (SLM)
  • Fusione elettronica del fascio (EBM)
  • Stereolitografia (SLA)
  • Elaborazione della luce digitale (DLP)
  • Modellazione a deposizione fusa (FDM)
  • Produzione di oggetti laminati (LOM)

SLS e SLM

La sinterizzazione laser selettiva e la fusione laser selettiva utilizzano materiale in polvere; tuttavia, nel primo il laser viene utilizzato per sinterizzare il materiale, mentre nel secondo il materiale viene fuso.

EBM

Electronic Beam Melting è una tecnologia che fonde la polvere di metallo in un raggio di elettroni, invece di un laser ad alta potenza. Rispetto a SLM, è più lento e la scelta dei materiali è più limitata.

SLA e DLP

La stereolitografia utilizza un fotopolimero in forma liquida, che viene solidificata da un laser UV (ultravioletto). Il Digital Light Processing funziona in modo simile, ma utilizza sorgenti luminose più convenzionali; proiettando una maggiore quantità di luce permette alla resina di indurire velocemente.

FDM

La modellazione a deposizione fusa costruisce oggetti fondendo il filamento termoplastico ed estrudendolo strato per strato.

Per saperne di più sulla FDM, consulta la nostra guida completa.

Qual è il miglior software per la stampa 3D?

Tutte le stampanti 3D possono gestire un set di dati in formato STL. I file possono essere creati praticamente con qualsiasi pacchetto software CAD (progettazione assistita da computer), da costose applicazioni commerciali come AutoCAD o applicazioni gratuite o open source come Google SketchUp o Blend.

La scelta del software CAD dipende dal settore e dalla complessità del modello 3D.

In quali settori è utile la stampa 3D?

I progettisti utilizzano stampanti 3D per la creazione rapida di prodotti e modelli prototipali, nonché prodotti finali. Alcuni articoli realizzati con la stampa 3D sono modelli di scarpe, gioielli, strumenti, treppiedi e giocattoli. Anche l’industria automobilistica e quella dell’aviazione utilizzano stampanti 3D per la produzione di componenti. 

Gli artisti possono realizzare sculture, mentre gli architetti possono realizzare modelli plastici. Attualmente gli archeologi stanno utilizzando macchine da stampa 3D per ricreare modelli di oggetti delicati.

Le stampanti 3D hanno un enorme impatto potenziale praticamente su tutti i principali settori poiché trasformano le nostre vite, il lavoro e il gioco.

Quali sono i vantaggi della stampa 3D?

Con la stampa 3D (chiamata anche prototipazione rapida), i progettisti possono convertire rapidamente le idee concettuali in modelli 3D reali e modificare rapidamente i loro progetti. I produttori possono fabbricare prodotti su ordinazione anziché su ordini in stock, migliorando la gestione delle scorte e riducendo lo spazio.

Le persone in luoghi remoti sono in grado di fabbricare oggetti che altrimenti per loro sarebbe quasi impossibile possedere.

In pratica, le stampanti 3D possono far risparmiare tempo, risorse e materiali rispetto alle tecniche sottrattive perché la produzione essenzialmente produce pochi rifiuti di scarto.

Cosa sono i servizi di stampa 3D?

Si può scegliere di acquistare la propria stampante 3D per creare i propri oggetti oppure, in alternativa, i servizi di stampa 3D possono fare il lavoro per te. Competenza e consigli sulla scelta del materiale e tecnologie sono tutto ciò di cui hai bisogno per far stampare il tuo modello.

Tutto dipende dal tipo di modello che stai cercando di stampare, dall'investimento che sei disposto a fare e dal volume di produzione. Se hai un’impresa, l'outsourcing potrebbe essere una buona idea.

A seconda del servizio, i clienti possono caricare il file 3D da soli in preventivatori automatici oppure o preferire una consulenza dedicata.

Conclusione

La stampa 3D è una tecnologia che presenta numerosi vantaggi sia per l’industria, sia per l’arte. È conveniente anche dal punto di vista ecologico perché richiede un impiego minore di materiali e risorse energetiche.

Ciascun processo di stampa 3D permette di impiegare diversi materiali di produzione. Una volta creato il proprio modello 3D con un software CAD, stampare in 3D è estremamente facile e veloce. 



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